液压进退刀系统的双盘磨在烟草制浆中应用

吕英敏 林德快

摘 要：双盘磨由固定定盘、移动定盘、和动盘组组成，动盘在磨内处于浮动位置，轴向可以窜动。传统的双盘磨进退刀系统采用锥形电机作为动力，由蜗轮蜗杆带动盘磨的移动定盘来控制固定定盘和移动定盘之间间隙，从而控制定盘与动盘的间隙，来达到磨浆的目的。但是这个工作模式反应速度比较慢，磨浆时进刀过程和退刀过程比较慢，回浆时间较长，从而使整个磨浆时间加长。为了改善这个情况，提出了进退刀系统采用液压系统的工作模式，提高进刀和退刀的速度，但是在进刀过程中发现有个进刀死区，在液压系统加压时没有立即响应，只有到达一定压力时才会进刀工作，要用好这个系统，需要我们进行多次的试验，调整控制方案来达到稳定进刀的要求。分段式进刀加电流PID控制，最终实现液压进退刀系统的稳定运行。

关键词：液压;进退刀

绪论

双盘磨的组成：一个固定定盘、一个移动定盤和一组动盘组。磨浆为定盘和动盘之间夹成的两个腔，调整移动定盘与固定定盘之间的距离，动盘在轴向是可以浮动窜动的，从而调节了定盘和动盘间的间隙，达到磨浆的目的。移动定盘向固定定盘移动为进刀，反之为退刀。

传统方式移动定盘上有一蜗杆，进退刀系统采用锥形电机作为动力，带动涡轮，与蜗杆成为一组精密控制系统，锥形电机特性，上电就转动，失电就停转，可以精准的启停，对磨控制基本实现线性控制、控制相对也简单。但是它也有局限性，在一次打浆过程中进刀过程和退刀过程比较长，不能使磨马上进入正常磨浆状态，等待时间较长，无效磨浆时间长。从能源有效利用和时间效率上，造成能源浪费、磨浆时间加长。

在寻求其他方式的过程中考虑到不受机械牵制，那就要考虑液压的或者气压的，液压的推动力要比较大。选择了美特的双盘磨，他们盘磨为液压系统进退刀设计。

1 盘磨液压系统的结构

液压进退刀系统盘磨的结构，与蜗轮蜗杆结构不同的是，移动定盘由2个液压油缸来驱动，按照需要移动定盘进行前后移动。需要配备一个液压站来完成对液压油缸的控制。

盘磨主电机由软启动器进行启动运行，如果多台采用软启动器一拖多的工作模式。按照浆料的需要，盘磨工作在恒功率状态，通过控制比例液压站来完成。

2 液压进退刀系统盘磨控制系统的搭建

如图2，双盘磨在制浆中流程图，需要对浆料进行浓度、压力、流量进行检测并进行控制，使双盘磨在合适的状态下进行工作。检测盘磨主电机电流、功率及浆料的打浆度，判断磨内浆的状态。按照流程配置电控功能。

按照表1，对双盘磨相关点位进行罗列分配，需要DI点12个，DO点11个，AI电10个，AO点4个，用西门子300的CPU315 PN/DP对其进行组态，DI16/DO16模块一个，AI8*12bit模块2块，AO8*12bit模块1块。

3 液压进退刀系统盘磨控制系统功能块的初步形成

3.1 主电机软启动器一拖多工作

启动主电机时，先合上启动接触器，然后启动软启动器，待软启动器启动完成后，合上旁路接触器，断开软启动器，再断开启动接触器。关键点是软启动器需要带负载启动，多台电机需要启动时，同一时间只能一台电机处于启动状态。

3.2模拟数据的读取和校正

在双盘磨进退刀的过程中，涉及多个信号的读取，把信号读取到plc需要用模拟量模块进行D/A转换。按照模块精度对模拟量信号进行读取，然后对数据进行转换至实际的读数。

3.3进退刀工作模块的形成

液压进退刀工作模式的特殊性，在浮动定盘不是全退至退刀位，都作为进刀工作处理，切换方向的电磁阀处于进刀工作模式，浮动定盘的手动进出，由比例调节阀的开度进行控制。

自动进刀分为三个阶段，第一阶段：退刀位未离开时，持续增加比例调节阀的开度，直至离开退刀位，停止增加比例调节阀开度，保持开度。第二阶段：延迟15s后，继续增加比例调节阀开度，直至到设定电流，保持开度。第三阶段：延迟15s，切换pid控制。

第一阶段克服的是浮动定盘从静止到移动的过程，第二阶段接近到设定值，第三阶段使浮动定盘在设定值附近进行工作。

系统配备移动定盘手动进出的微调，可以配合系统PID工作时更加稳定。

4 液压进退刀系统的双盘磨在烟草制浆中应用

双盘磨在烟草制浆中，实行多台串联进行工作，由于液压进刀系统的敏感性，双盘磨的进刀工作采用从进口到出口逐步进刀，一台稳定后下一台在进行进刀工作，工作结束后，采取一键退刀方式，以避免一台退刀造成浆压的不稳定，导致磨片发生撞击，从而发生盘磨的不稳定工作。

5 总结

液压进退刀系统的双盘磨，结构简单，进刀工作分时段进行，退刀一键快速退刀位，在烟草制浆中能够适应工作。

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